【正文】 層，自上而下為 0 0 0 8 上 、 11 號(hào)。可采煤層總厚 ，可采含煤系數(shù) ％。煤厚 —，平均 ，屬中厚煤層。煤厚變異系數(shù) 24％，可采系數(shù) 100％，本層屬全井田穩(wěn)定可專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 采煤層。見煤點(diǎn)厚 ，平均 。頂板 以砂質(zhì)泥巖和細(xì)粒砂巖為主，局部為粗、中粒砂巖一粉砂巖及泥巖，有時(shí)具炭質(zhì)泥巖偽頂。 （三） 6 號(hào)煤（七尺煤） 位于太原組上部，東大窯灰?guī)r下 ，平均 ，直接頂為鈣質(zhì)泥巖，有時(shí)有厚層炭質(zhì)泥巖偽頂，局部 L5 灰?guī)r為其直接頂板。 （四） 7 號(hào)煤（下三尺） 位于太原組中下部，斜道灰?guī)r（ L4 ）為其直接頂板。煤厚變異系數(shù) 24％，可采系數(shù) 63％，本層屬不穩(wěn)定局部可采煤層。頂板為炭質(zhì)泥巖，與 8 上 號(hào)煤合并時(shí)，頂板為 L1 灰?guī)r。下距 K1 砂巖約 22m。煤厚變異系數(shù) 15％，可采系數(shù) 100％，穩(wěn)定性在各可采煤層中最好，本層屬全井田穩(wěn)定可采煤層。 宏觀煤巖組分以亮煤、暗煤為主，其次為鏡煤。無機(jī)組分以粘土類為主， 95%左右，有少量的硫化鐵類，石英類及硫酸鹽類礦物質(zhì)，礦物質(zhì)以充填狀、分散狀 、團(tuán)塊狀、粒狀分布于煤中。 (二）主要可采煤層主要煤質(zhì)指標(biāo) 項(xiàng) 目 煤 號(hào) 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 可采煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)表 煤組 煤層編號(hào) 水 分 Mad(%) 灰 分 Ad(%) 揮發(fā)分Vdaf(%) 硫 分 St,d(%) 發(fā)熱量(Qgr,d) (MJ/kg) 粘結(jié) 指數(shù)(G) 容重(t/m3) 煤種 上組煤 2號(hào) 原煤 29 14 精煤 3號(hào) 原煤 12 精煤 6 中 組 煤 6號(hào) 原煤 0 PM 精煤 PM 下組煤 8號(hào) 原煤 0 PM,WY 精煤 PM,WY 9號(hào) 原煤 0 PM,WY 精煤 0 PM,WY (三）煤類 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 本井田以貧煤為主，其次是貧瘦煤、無煙煤。 9 號(hào)煤所做試驗(yàn)表明，其反應(yīng)活性差、熱穩(wěn)定性好、抗碎強(qiáng)度好，耐磨性差。 8煤層為 Ⅰ 類容易自燃，自燃發(fā)火期為 46個(gè)月， 6煤層均為 Ⅲ 類不易自燃。 井田尺寸 井田的水平面積按下式計(jì)算 :S=H L 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 式中 : S— 井田的面積 ,Km2 。鎮(zhèn)城底井田精查地質(zhì)報(bào)告井田范圍內(nèi)鉆孔分布，井田內(nèi)東部邊界附近和南部邊界附近，鉆孔位置較少：其他區(qū)域鉆孔分布比較均勻，勘探詳細(xì)。 煤層工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算： 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 A、 B、 C 三個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得各個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。 Si各塊段的面積， m2。 工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度 15m，工業(yè)廣場(chǎng)面積由表 確定，取 20公頃。 主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為 0。 K —— 設(shè)計(jì)采區(qū)回采率（ %）。 第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系 統(tǒng)優(yōu)化后確定。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 由于官地礦井田范圍大，煤炭?jī)?chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術(shù)條件好，應(yīng)建設(shè)大型礦井，初步確定礦井生產(chǎn)能力為 400 萬 t/a。 礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為雙斜井單水平開拓，主井采用皮帶運(yùn)煤，副井采用礦車輔助提升、下放物料，輔助電機(jī)車的運(yùn)輸能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。見表 。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。 本礦井煤層傾角較小，表土層中等，無流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量不大；井筒不需要特殊施工，因此可采用平硐開拓單水平開采。 工業(yè)場(chǎng)地的 選擇 1) 工業(yè)場(chǎng)地選擇的主要原則 (1) 應(yīng)考慮對(duì)口供煤電廠、鐵路裝車站位置，盡可能縮短向電廠、鐵路裝車站供煤距離，且利于煤炭外運(yùn)，地面各類工程省。 (5) 盡量靠近煤層儲(chǔ)量中心，兩翼均衡。 工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工 業(yè)場(chǎng)地的占地面積為 40 公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于井田傾向 ,長(zhǎng)為 800m,寬為550m。故礦井開拓大巷布置在巖層中，留大煤柱護(hù)巷，大巷間距 30m。大巷基本保持與煤層同方向布置，局部半煤巖及巖巷，巷道坡度不隨煤層而起伏 ,一般保持千分之三，膠帶大巷上倉(cāng)段局部 10176。開采個(gè)向斜兩翼時(shí)均采用上下山開采，上山階段斜長(zhǎng)772 米。 方案四 采用斜井開拓，井筒水平角為 300， 150m水平。 經(jīng)濟(jì)比較見表 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 表 開拓方案的經(jīng)濟(jì)比較 項(xiàng)目 井巷名稱 長(zhǎng)度或高度（ m） 單價(jià)（ 元） 費(fèi)用（萬元） 合計(jì)（萬元） 百分率 方案一 立井 2 11850 % 運(yùn)輸大巷 1635 1577 采取上下山 1035 2 2189 方案二 主井 2 11850 % 運(yùn)輸大巷 1556 1577 采區(qū)上下上 1035 2 2189 方案三 斜井 519 2 6119 120% 運(yùn)輸大巷 1635 1577 采區(qū)上下山 1035 2 2189 方案四 斜井 327 2 6119 100% 運(yùn)輸大巷 1635 1577 采區(qū)上下山 1035 2 2189 通過經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的比較，方案二在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是最優(yōu)的，因此采用方案二即主井 150m單水平上下山聯(lián)合開采。 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 方案一、二主要區(qū)別在副井筒位置不同，方案二井筒位于井田中央的儲(chǔ)量中心，井下運(yùn)輸距離短，運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)較低，但初期工程量大，工業(yè)廣場(chǎng)無合適地點(diǎn)布置且交通不便。 1. 主井 位于礦井工業(yè)場(chǎng)地，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭運(yùn)輸。凈斷面面積為 ，基巖段掘進(jìn)斷面積 ，井深 354m。 3．中央回風(fēng) 立井 回風(fēng)立井位于礦井工業(yè)場(chǎng)西南方向，井筒凈直徑 ，凈斷面面積為，表土層掘進(jìn)斷面積為 ，基巖段掘進(jìn)斷面積 ，井深 313m。 為錨梁網(wǎng)索支護(hù)，半圓拱斷面 ,掘進(jìn)寬度4m,高度分別為 m和 ,設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面 m2 和 。 煤層賦存情況表 表 1— 1 煤層 總厚 （ m) — 煤層結(jié)構(gòu)（ m） 煤層傾角 （度） 走向長(zhǎng) m 傾斜長(zhǎng) m () (2—11)/7 2213—2218 249 2215 可采 指數(shù) 1 變異系 數(shù)（ %） 4 穩(wěn)定程度 穩(wěn)定 面積 m2 539577 水文地質(zhì) 據(jù) 礦井涌水量觀測(cè)資料表明，礦井涌水量與降水量呈正相關(guān)關(guān)系（表 5－ 2，圖 5－ 2）。 影響回采的其它因素 影響回采的其它因素還包括： 1瓦斯：含量低。 3煤的自燃：屬一類， (易自燃發(fā)火 ) 4地溫：正常 5地壓：正常 6普氏硬度：煤層 ，夾矸 ，直接頂 ，直接底 第二節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定 根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦井采用采區(qū)布置，共分 為 8 個(gè)采區(qū)。屬近水平煤層。 采帶煤柱的留設(shè) 本采區(qū)內(nèi)條帶順 槽的掘進(jìn)采用沿空掘巷方式，故掘進(jìn)時(shí)留 5m小煤柱用來?yè)醪煽諈^(qū)的水、瓦斯和矸石等。 風(fēng)流線路為：副井→軌道大巷→進(jìn)風(fēng)運(yùn)料斜巷→軌道順槽→回采工作面→膠帶 機(jī)順槽→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。 3. 掘進(jìn)通風(fēng) 掘進(jìn)通風(fēng)的基本要求： （ 1） ．掘進(jìn)巷道嚴(yán)格采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，不得采用擴(kuò)散通風(fēng)。 確定采區(qū)生產(chǎn)能力和采出率 本礦井初期開采 2煤層時(shí)采用一個(gè)工作面回采，因此這個(gè)工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力 400 萬 t/a。 1. 綜放面生產(chǎn)能力 （ 1）每割一刀煤所需的時(shí)間 (a) 純割煤的時(shí)間 T 割 T 割 =（ L+ L1） /Vg =（ 250+25） /4=69min 式中： L— 工作面長(zhǎng)度， 250m； L1— 斜切段長(zhǎng)度， 25m； Vg— 采煤機(jī)合理的牽引速度，取 4m/min。 所以每割一刀煤所需的時(shí)間 T= T 割 + T 空 +T 停 =69++20=93min 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) （ 2）端頭作業(yè)時(shí)間 T 端 本綜采工作面端頭支護(hù)采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時(shí)間取 25min。 掘進(jìn)出煤量 Q 掘 按規(guī)定，掘進(jìn)出煤量按工作面出煤量的 5～ 20%計(jì)算，取 5% Q 掘 =408 5%= 分采區(qū)生產(chǎn)能力 Q 區(qū) Q 區(qū) =408+= 采區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算 采區(qū)同時(shí)回采工作面和工作面單產(chǎn)確定后，按下式計(jì)算生產(chǎn)能力： A=K1 K2 N A0 K1工作面不均衡系數(shù)，采區(qū)同采一個(gè)工作面，取 K=1； K2采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)， 取 K=； N采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)，取 1； A=1 1 = 萬 t/a 計(jì)算采區(qū)回采率 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 采區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量與采區(qū)內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量的百分比稱為采區(qū)采出率。位于兩條大巷之間，在采區(qū)附近（本設(shè)計(jì)中具體位置如采區(qū)巷道布置圖中所示）。硐室與通道相連處，設(shè)向外的防火柵欄兩用門。 所以溜煤眼斷面直徑取 ，溜煤眼高度 25m，容量 。因此，本設(shè)計(jì)采用綜合機(jī)械化放頂煤開采，全部跨落法采煤工藝。隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)將煤破落，裝入工作面可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)。 移架： 工作面采用 102 架 ZF7000/20/39 型四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤支架，支護(hù)切眼頂板；機(jī)頭 2 架、機(jī)尾 3 架 ZFP7200/20/35 型四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤排頭液壓支架 及機(jī)頭一組 ZT13200/20/35 型中置式兩架一組式端頭支架 ，支護(hù) 端頭頂板 ，采用本架操作及時(shí)拉移支架方式支護(hù)頂板。 （ 3）支架移過后初撐力要達(dá)到 24MPa。移端頭架前先將端頭架護(hù)頂板收回，避免移架過程中端頭架護(hù)頂板與圓木頂梁發(fā)生卡、掛現(xiàn)象，移架后再將其打出。 （ 8）移端頭架時(shí)要確保圓木梁可靠插入端頭架頂梁上，且確保木頭梁平行于工作面，一頭緊貼煤幫。 （ 10）每個(gè)循環(huán)完成后必須對(duì)每個(gè)支架的初撐力進(jìn)行驗(yàn)收，確保達(dá)到 24MPa。 移溜和拉架要協(xié)調(diào)，其彎曲度不大于 3176。操作時(shí)禁止人員通行，嚴(yán)禁硬頂硬推，防止損壞設(shè)備。 放頂煤的注意事項(xiàng)： （ 1） 放頂煤作業(yè)與割煤作業(yè)不可同時(shí)進(jìn)行，采用“先采后放，以采為 主”的原則進(jìn)行作業(yè)。遇有大炭塊時(shí)，利用尾梁插板尖齒進(jìn)行破碎。 （ 6） 放煤工嚴(yán)禁進(jìn)入兩支架間操作。 （ 9） 放煤完畢，應(yīng)先升起尾梁，恢復(fù)到原位，再將插板伸出，操作手把打到零位。 注意事項(xiàng)： （ 1） 拉移后部輸送機(jī)前，必須清理干凈架間及支架周圍的浮煤、浮 矸。 （ 5） 拉移后部輸送機(jī)時(shí)，必須在其運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。 確定回采工作面 長(zhǎng)度 專業(yè)文檔盡在我主頁(yè) 本采區(qū)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤層含瓦斯量低，屬低瓦斯，不受通風(fēng)能力的限制，因此地質(zhì)因素對(duì)回采工作面影響不大。另外，工作面產(chǎn)量應(yīng)保證礦井達(dá)產(chǎn)。 2. 工作面的推進(jìn)方向 本采區(qū)工作面推進(jìn)方向?yàn)閮A斜長(zhǎng)壁布置，煤壁可在重力作用下自穩(wěn)安息，以提高煤壁自穩(wěn)能力，還可以實(shí)現(xiàn)不降架和帶壓擦頂移架，避免支架對(duì)頂板的反復(fù)支撐，以減少漏冒頂現(xiàn)象，有利于頂煤下放，防止頂煤竄入采空區(qū)，提高回采率 。 截割機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)功率 200 kw 滾 筒直徑 1360 mm 滾筒數(shù)量 2 截深 680 mm 牽引機(jī)構(gòu) 牽引形式 無 鏈 牽 引 牽引力 250 kN 牽引速度 0～ m/min 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) YBCS200 總功率 2 375 kw 電壓 660/1140 v 重量 t 機(jī)面高度 1170 mm 生產(chǎn)廠商 無錫煤礦機(jī)械廠 由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩，所以采用采煤機(jī)雙向割煤，追機(jī)作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端頭斜切進(jìn)刀，上行下行均割煤，往 返一次進(jìn)兩刀；采煤機(jī)過后先移架后推移刮板輸送機(jī)。然后將輸送機(jī)移直，如圖 ， b 所示； （ 3）再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖 ，c 所示；